Funktionale Studien zu den Cancer-Testis Antigenen MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 mittels RNA Interferenzen beim Multiplen Myelom

Abstract

In dieser Arbeit konnte das „gene-silencing“ von MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 in Zellkulturen des Multiplen Myeloms (MM) entwickelt und erfolgreich etabliert werden. Unspezifische und „co gene-silencing-Effekte“ konnte dabei weitgehend ausgeschlossen werden. Es wurde gezeigt, dass die Cancer-Testis Antigene (CT-Ag) MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 relevante Parameter für die Vitalität des MM in vitro darstellen. Weniger deutlich war die Aussagekraft bezüglich des Proliferationsverhaltens in den entsprechenden Versuchsanordnungen. Zudem konnte gezeigt werden, dass MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 sowohl auf CD138- positiven wie CD138-negativen (vermeintliche Vorläuferzellen) Myelomzellen exprimiert werden und ein spezifisches „gene-silencing“ ebenfalls deutliche vitalitätsmindernde Effekte auf CD138-negative Myelomzellen in Zellkultur haben. Auch konnte ein deutlicher additiver Effekt bei der Behandlung mit alten (Melphalan) und neuen (Bortezomib) therapeutischen Substanzen in Kombination mit dem spezifischen „gene-silencing“ von MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 in vitro nachgewiesen werden. Obwohl ein möglicher Zusammenhang zwischen spezifischen „gene-silencing“ von MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 und der Expression von Caspase-12 und Caspase-9 aufgezeigt werden konnte, sind die genauen molekularen Mechanismen nach wie vor unverstanden. In Zusammenschau mit Beobachtungen, dass es sich bei dem MM um eine CT-Ag expressionsstabile und expressionsstarke Malignität handelt, zusätzlich die Expression deutliche prognostische Relevanz trägt sowie die Möglichkeit zu spezifischen, induzierbaren Immunreaktion gegeben ist, deutet, auch mit Blick auf die hier präsentierten Ergebnisse ein deutliches therapeutisches Potenzial der CT-Ag MAGE-C1/CT7 und MAGE-A3 an.

Multiple myeloma is a life-threatening disease and despite the introduction of stem cell transplantation and novel agents such as thalidomide, lenalidomide, and bortezomib most patients will relapse and develop chemoresistant disease. Therefore, alternative therapeutic modes for myeloma are needed and cancer-testis antigens such as MAGE-C1/CT7 and MAGE-A3 have been suggested to represent a class of tumor-specific proteins particularly suited for targeted immunotherapies. Surprisingly, the biological role of cancer-testis genes in myeloma remains poorly understood. We performed the first investigation of the function of two cancer-testis antigens most commonly expressed in myeloma, MAGE-C1/CT7 and MAGE-A3, using an RNA interference-based gene silencing model in myeloma cell lines. Functional assays were used to determine changes in proliferation, cell adhesion, chemosensitivity, colony formation, and apoptosis resulting from gene-specific silencing. We show that the investigated genes are not involved in regulating cell proliferation or adhesion; however, they play an important role in promoting the survival of myeloma cells. Accordingly, knock-down of MAGE-C1/CT7 and MAGE-A3 led to the induction of apoptosis in the malignant plasma cells and, importantly, both genes were also essential for the survival of clonogenic myeloma precursors. Finally, silencing of cancer-testis genes further improved the response of myeloma cells to conventional therapies. Cancer-testis antigens such as MAGE-C1/CT7 and MAGE-A3 play an important role in promoting the survival of myeloma cells and clonogenic precursors by reducing the rate of spontaneous and chemotherapy-induced apoptosis and might, therefore, represent attractive targets for novel myeloma-specific therapies.